基于工业级 4G 路由器网关大田应用方 案 一、整体方案概述 1、概述 在现有的耕地、草场、林木等土地、山地上，按照需求布置相应测量点，对区域内不 同深度的土壤温度、土壤水分等关系到植物、作物、林木等长势相关的信息数据进行测量和采 集，并进行数据的积累和挖掘，可以实现对每个地区、地块的布局，如：什么样的田适合种植什 么样的作物，什么样的山地适合种植什么样的树木。同时，还可以实现节水、节能、 提高单产和成 活率，最终达到增收的目的。 2、特点 ① 实现对地面温度、湿度、光照、雨量、风速、风向、气压等信息的采集； ② 实现对地下或水下土壤温度、土壤水分、氮磷钾、水位、溶氧、PH 值的信息采集； ③ 具有 3G 无线通讯功能，ZigBee 网络覆盖面积广，采集数据方便； ④ 电池、太阳能、市电等多种供电方式，布置监测点不受电源限制； ⑤ 高可靠、宽温度工作范围和室外防护设计，满足野外室外环境部署； ⑥ 智能化管理软件，可反应每个终端盒监测点工作状态，省去维护烦恼； 二、具体实施方案 1、概述 本实例为某省农场大田监测系统。此大田的主要作物是水稻，此项目通过物联网网关， 获 取相应传感器的环境值，监测大田的空气温湿度、土壤温度、照度以及风速、风向等，运用摄 像头观察大田作物生长状况，无线遥控大田机械设备。主要目的是长时间监测这些环境值，通过 数据作出具体的种植方案和农场土地现代化方案，实现增产增收。 2、现场环境 农场为开阔大田，水稻为主要种植作物，大田相对空旷，行人稀少，干扰源少，有利 于 ZigBee/工业 4G 路由器无线网通讯。但是大田 AC 220V 电源稀少，只有在大田中心处有一 处外供电，其他位置无供电。 3、主要设备 ①CM520-87X 物联网网关 1 只 ②CM-013-D 温度、湿度、照度、土壤温度无线传感器 2 只 ③CM-011-D 温度、湿度、土壤温度无线传感器 8 只 ④JQYB-A 大气压力变送器 1 只 ⑤JZH-314 无线采集模块 1 只 ⑥ 风速传感器 1 只 ⑦ 风向传感器 1 只 ⑧ 简易雨量传感器 1 只 ⑨ 环境防护箱若干只 注：CM-013-D、CM-011-D 为节点型无线传感器。 4、布点方案 ① 将 CM520-87X 物联网网关作为主站放在有 AC 220V 电源供电处。 ② 将 CM550-314 采集模块和大气压力变送器、风速传感器、风向传感器、简易雨量传感器组 成小型气象站，放到主站附近。 ③ 将 CM-011-D 和 CM-013-D 分别以基站为中心辐射开来，距离主站<400 米，如需放到更 远的地方，则需要中间加入太阳能供电的路由型传感器。 注：需要把传感器以及网关放在防护箱中。 5、硬件安装方案 ① 将放有 CM520-87X 物联网网关的防护箱挂在高处，易于接受传感器信号。 ② 传感器防护箱需要挂到立杆上，或者自己做三脚架支撑防护箱。 ③ 可在整块大田中加入路由型传感器，增强网络稳定性和传输距离。 注：由于大田地面较软，在没有立杆的情况下，建议客户用三脚架。 6、设备的防护 在实际应用当中，由于网关和传感器不是完全密封的，因此，需要防护箱来保护设备。 ① 防护箱的制作 防护箱的大小可根据设备大小来决定，如果一个防护箱只需要保护一只传感器，箱子 可 以适当选择小一点，如果在一个监控点需要多只传感器，箱体可以适当的放大。网关和传 感器背 部都有两个葫芦孔，可用来悬挂在立体壁上，所以需要在箱体内部安装 2 个固定悬挂点，完成设 备的悬挂。由于箱体中影响信号的传输，因此需要用天线延长线将天线引到箱体 外部，来解决信 号的传输问题。 ② 天线延长线的规格要求 天线延长线采用 2.4G 馈线，延长线距离不大于 20 厘米，接头为 SAM 转 SMAKY 铜质接 头。 ③ 箱体中传感器为 JZH-0 系列传感器，也可将箱中传感器换为网关，也可以在箱体中 放两只设备。 7、工业级 4G 路由器组网 详见 CM520-87X 工业路由器的物联网网关说明书。